Czy środki zmniejszające palność na bazie fosforu i azotu mogą osiągnąć klasę V0 w gumie silikonowej?
Kiedy klienci pytają o zastosowanie wyłącznie podfosforynu glinu (AHP) lub kombinacji AHP + MCA do bezhalogenowej ognioodporności gumy silikonowej w celu uzyskania klasy V0, odpowiedź brzmi: tak – ale konieczne jest dostosowanie dawkowania w zależności od wymagań dotyczących ognioodporności. Poniżej przedstawiono szczegółowe zalecenia dla różnych scenariuszy:
1. Stosowanie wyłącznie podfosforynu glinu (AHP)
Scenariusze zastosowania: Wymagania UL94 V-1/V-2 lub zastosowania wrażliwe na źródła azotu (np. unikanie efektów pienienia się MCA, które mogą mieć wpływ na wygląd).
Zalecana formuła:
- Guma bazowa: kauczuk metylowinylowy silikonowy (VMQ, 100 phr)
- Podfosforyn glinu (AHP): 20–30 phr
- Wysoka zawartość fosforu (40%); 20 phr zapewnia zawartość fosforu na poziomie ~8% w celu zapewnienia podstawowej ognioodporności.
- W przypadku UL94 V-0 należy zwiększyć do 30 phr (może to mieć wpływ na właściwości mechaniczne).
- Wypełniacz wzmacniający: Krzemionka pirogeniczna (10–15 phr, utrzymuje wytrzymałość)
- Dodatki: Olej hydroksylowy silikonowy (2 phr, poprawia przetwarzanie) + środek utwardzający (nadtlenek lub układ platynowy)
Charakterystyka:
- Sama technologia AHP opiera się na zmniejszeniu palności fazy skondensowanej (tworzenie zwęgleń), co znacznie poprawia indeks tlenowy (LOI) gumy silikonowej, ale przy ograniczonym tłumieniu dymu.
- Duże dawki (>25 phr) mogą zwiększyć twardość materiału; dodanie 3–5 phr boranu cynku może poprawić jakość warstwy węglowej.
2. Połączenie AHP + MCA
Zastosowalne scenariusze: wymagania UL94 V-0, mające na celu stosowanie niskich dawek dodatków przy synergii środków zmniejszających palność w fazie gazowej.
Zalecana formuła:
- Guma bazowa: VMQ (100 phr)
- Podfosforyn glinu (AHP): 12–15 phr
- Stanowi źródło fosforu, wspomaga tworzenie się osadów węglowych.
- MCA: 8–10 phr
- Źródło azotu działa synergicznie z AHP (efekt PN), uwalniając gazy obojętne (np. NH₃) w celu zahamowania rozprzestrzeniania się płomienia.
- Wypełniacz wzmacniający: Krzemionka pirogeniczna (10 phr)
- Dodatki: środek sprzęgający silan (1 phr, poprawia dyspersję) + środek utwardzający
Charakterystyka:
- Całkowita dawka środka zmniejszającego palność: ~20–25 phr, znacznie niższa niż w przypadku samego AHP.
- MCA zmniejsza dawkę AHP, ale może nieznacznie wpływać na przezroczystość (zaleca się stosowanie nano-MCA, jeśli wymagana jest przezroczystość).
3. Porównanie kluczowych parametrów
| Sformułowanie | Oczekiwana ognioodporność | Całkowita dawka (phr) | Zalety i wady |
|---|---|---|---|
| AHP sam (20 phr) | UL94 V-1 | 20 | Proste, tanie; V-0 wymaga ≥30 phr, z pogorszeniem wydajności. |
| AHP sam (30 phr) | UL94 V-0 | 30 | Wysoka ognioodporność, ale zwiększona twardość i zmniejszone wydłużenie. |
| AHP 15 + MCA 10 | UL94 V-0 | 25 | Efekt synergistyczny, zrównoważona wydajność — zalecane do początkowych prób. |
4. Zalecenia eksperymentalne
- Test priorytetowy dla AHP + MCA (15+10 phr): Jeśli osiągnięto V-0, stopniowo zmniejszaj AHP (np. 12+10).
- Weryfikacja samego AHP: Rozpoczęcie od 20 phr, zwiększanie o 5 phr na test w celu oceny LOI i UL94, monitorowanie zmian właściwości mechanicznych.
- Potrzeby w zakresie tłumienia dymu: Aby zmniejszyć dym bez obniżania właściwości trudnopalnych, do powyższych formulacji należy dodać 3–5 phr boranu cynku.
5. Niektóre powlekane polifosforany amonu
Niektórzy nasi klienci z powodzeniem stosują TF-201G do gumy silikonowej.
Aby uzyskać dalszą optymalizację, należy rozważyć dodanie niewielkich ilości wodorotlenku glinu (10–15 phr) w celu obniżenia ogólnych kosztów, choć zwiększa to całkowitą zawartość wypełniacza.
More inof., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Czas publikacji: 25 lipca 2025 r.
